Содержание

Часть 1

1.1

1.2

1.3

1.4

Часть 2

2.1

2.2

2.3

2.4

Часть 3

3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

Литература

 Кафедра ЭМ

Применение полевых методов в электромагнитных расчетах электрических машин

1.1. Определение обмоточных коэффициентов

(1      2     3 )

Рис. 1.2(а) Модель катушки с диаметральным шагом

Рис. 1.2(б) Модель фазы распределенной обмотки с диаметральным шагом

Рис. 1.2(в) Модель фазы распределенной обмотки с укороченным шагом

Поскольку обмоточный коэффициент на второй модели находится как отношение амплитуды ν-й гармоники индукции поля, созданного обмоткой с заданным распределением и укорочением шага, к амплитуде ν-й гармоники индукции поля сосредоточенной обмотки, для второй модели необходимо выполнить гармонический анализ поля в зазоре.

Определение обмоточного коэффициента с помощью двух описанных моделей, в наибольшей мере удовлетворяющих допущениям, принятым при выводе аналитических выражений для k_рν и k_уν , приводит, естественно, к результатам, практически совпадающим с расчетом по этим выражениям. Приведем в качестве примера результаты моделирования при таких данных моделей: зазор – 1 мм, период (два полюсных деления) – 360 мм, толщина токового слоя вблизи поверхности нижнего сердечника (для модели первого типа) – 0,1 мм, число участков с постоянной плотностью тока в слое – 24, число узлов – 16890.

Задание возбуждения сердечника с помощью токового слоя из 24 участков, кусочно аппроксимирующего гармоническое распределение линейной плотности тока i_z = I_z.mcos((π/τ)x), обеспечивает практически синусоидальное распределение индукции вдоль контура, проведенного на середине высоты зазора:

Коэффициент распределения, для обмотки с числом пазов на полюс и фазу q = 2, определенный на модели первого типа, равен 0,966, что менее чем на 0,01% отличается от значения, рассчитанного по аналитической формуле (0,966). С такой же высокой точностью совпадают с расчетными значениями определенные на модели второго типа значения коэффициента распределения (0,966) и обмоточный коэффициент при укорочении шага обмотки на одно зубцовое деление (0,933, расхождение – 0,016%).
Рисунки 1.3 и 1.4. иллюстрируют поле в зазоре, созданное этой обмоткой.

Важно подчеркнуть, что обе модели вполне универсальны в том смысле, что с их помощью может быть найден обмоточный коэффициент любой обмотки, выполненной по любой схеме, с любым распределением эффективных проводников по катушкам.

     Для анализа и оценки влияния свойств стали на точность определения обмоточных коэффициентов модель должна воспроизводить реальное поперечное сечение машины. Кроме того, на такой модели может быть оценено влияние раскрытий пазов и величины воздушного зазора на точность расчета амплитуд гармоник индукции. 

Рис. 1.3. Распределение индукции вдоль средней линии воздушного зазора для обмотки с q = 2 и укорочением шага на одно зубцовое деление

Рис. 1.4. Спектральный состав поля в зазоре для распределенной обмотки
 с q = 2 и укорочением шага на одно зубцовое деление

  Назад   Продолжение